川村静児(国立天文台)，安東正樹(京大理)，瀬戸直樹(京大理)，佐藤修一(法大工)，中村卓史(京大理)，坪野公 天文学会 ＠広島大学 ２０１０年３月２７日 Sora 夫(東大理)，高島健(JAXA-ISAS)，船木一幸(JAXA-ISAS)，沼田健司(NASA)，神田展行(阪市大理)，田中貴浩(京大基研)，井岡邦仁 (KEK)，青柳巧介(早大理工)，我妻一博(東大理)，浅田秀樹(弘前大理工)，麻生洋一(東大理)，新井宏二(Caltech)，新谷昌人(東大地震 研)，池上健(産総研)，石川毅彦(JAXA-ISAS)，石崎秀晴(国立天文台)，石徹白晃治(東大理)，石原秀樹(阪市大理)，和泉究(東大天文)， 市來淨與(名大理)，伊東宏之(NICT)，伊藤洋介(Univ. of Wisconsin)，井上開輝(近大理工)，上田暁俊(国立天文台)，植田憲一(電通大 レーザー研)，歌島昌由(JAXA)，江尻悠美子(お茶大人間文化)，榎基宏(東経大経営)，戎崎俊一(理研)，江里口良治(東大総合文化)，大 石奈緒子(国立天文台)，大河正志(新潟大工)，大橋正健(東大宇宙線研)，大原謙一(新潟大理)，大渕喜之(国立天文台)，岡田健志(東大 理)，岡田則夫(国立天文台)，河島信樹(近大KLC)，川添史子(AEI)，河野功(JAXA)，木内建太(早大理工)，岸本直子(JST)，國中均 (JAXA-ISAS)，國森裕生(NICT)，黒田和明(東大宇宙線研)，小泉宏之(JAXA-ISAS)，洪鋒雷(産総研)，郡和範(東北大理)，穀山渉(東大 理)，苔山圭以子(Birmingham Univ.)，古在由秀(ぐんま天文台)，小嶌康史(広大理)，固武慶(国立天文台)，小林史歩(Liverpool JMU)， 西條統之(立教大理)，齊藤遼(東大理)，坂井真一郎(JAXA-ISAS)，阪上雅昭(京大人環)，阪田紫帆里(Nice Observatory)，佐合紀親(京 大基研)，佐々木節(京大基研)，佐藤孝(新潟大工)，柴田大(京大基研)，真貝寿明(大工大情報)，杉山直(名大理)，鈴木理恵子(お茶大人 間文化)，諏訪雄大(東大理)，宗宮健太郎(Caltech)，祖谷元(Univ. Tuebingen)，高野忠(日大)，高橋走(東大理)，高橋慶太郎(名大理)，高 橋忠幸(JAXA-ISAS)，高橋弘毅(長岡技科大経営情報)，高橋史宜(東大数物)，高橋龍一(弘前大理工)，高橋竜太郎(国立天文台)，高森 昭光(東大地震研)，田越秀行(阪大理)，田代寛之(京大理)，谷口敬介(UWM)，樽家篤史(東大理)，千葉剛(日大文理)，辻川信二(東理大)， 常定芳基(東工大理)，豊嶋守生(NICT)，鳥居泰男(国立天文台)，内藤勲夫(無所属)，中尾憲一(阪市大理)，中澤知洋(東大理)，中須賀真 一(東大工)，中野寛之(RIT)，長野重夫(NICT)，中村康二(国立天文台)，中村真大(電通大レーザー研)，中山宜典(防衛大)，西澤篤志(国 立天文台)，西田恵里奈(お茶大人間文化)，西山和孝(JAXA-ISAS)，丹羽佳人(国立天文台)，能見大河(東大工)，橋本樹明(JAXA-ISAS)， 端山和大(国立天文台)，原田知広(立教大理)，疋田渉(阪大理)，姫本宣朗(日大生産)，平林久(無所属)，平松尚志(東大宇宙線研)，福嶋 美津広(国立天文台)，藤田龍一(RRI)，藤本眞克(国立天文台)，二間瀬敏史(東北大理)，細川瑞彦(NICT)，堀澤秀之(東海大工)，前田恵 一(早大理工)，松原英雄(JAXA-ISAS)，蓑泰志(Caltech)，宮川治(東大宇宙線研)，宮本雲平(立教大理)，三代木伸二(東大宇宙線研)，向 山信治(東大数物)，武者満(電通大レーザー研)，森澤理之(京大理)，森本睦子(JAXA-JSPEC)，森脇成典(東大新領域)，八木絢外(京大 理)，山川宏(京大生存研)，山崎利孝(国立天文台)，山元一広(AEI)，柳哲文(APCTP)，横山順一(東大理)，吉田至順(東北大理)，吉野泰 造(無所属)，若林野花(お茶大人間文化)，Ke-Xun Sun(Stanford Univ.) 重力波とは？ • アインシュタインの一般 相対性理論により予言 • 潮汐的な空間のひずみ が伝わっていく波 空間のひずみ～10-23程度 ⇒まだ見つかっていない！ 重力波を出す天体現象 • 中性子星やブラックホールの連星 運動とその合体 • 超新星爆発 • パルサー 重力波天文学 • 宇宙初期 • 未知なる天体 重力波で宇宙の始まりを観る 宇宙誕生 10 -43 秒 (プランク時間） 重力波 ニュートリノ 1秒 (陽子、中性子の形成) 電磁波 38万年 (晴れ上がり) 137億年 (現在) レーザー干渉計による 重力波検出 重力波 ミラー ビームスプリッター ミラー レンズ 干渉光 スクリーン レーザー 鏡 アーム長が長いほど 感度が高い 鏡 鏡 レーザー 光検出器 鏡 レーザー 光検出器 世界の大型干渉計 LIGO (4 km) GEO (600 m) TAMA (300 m) LCGT (3 km) CLIO (100 m) LIGO (4 km) VIRGO (3 km) 干渉計を宇宙に持っていくと もっと長くできる • 信号が増える －重力波と光の相互作用の時間が長くなるため （ただし高周波では信号のキャンセルが起こる） －低周波では重力波信号そのものが大きい • ノイズが減る －地面振動や重力場の揺らぎノイズ（＠低周波）が小さい 低周波で感度がよくなる スペース重力波アンテナDECIGO Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory 光共振器を使って感度を高める アーム長：1000 km ミラー直径：1 m レーザー波長：532 nm フィネス：10 レーザーパワー：10 W ミラー質量：100 kg 鏡（浮いている） 光共振器 光検出器 光共振器 干渉計３台で１クラスター レーザー ドラッグフリー衛星 軌道とコンステレーション（案） 地球 背景重力波検出の ため相関を取る レコード盤軌道 太陽 角度分解能を上げる DECIGOの目標感度と得られるサイエンス 原始ブラック ホール ダークマター 10-19 巨大ブラック ホール形成の メカニズム解明 10-20 10-21 合体 5年前 3ヶ月前 1 クラスター 10-22 ブランスディッ ケ・パラメタ 10-23 10-24 10-25 ２クラスター 相関解析 インフレーション (3年間) GW~210-16 インフレーション 10-26 の検証 10-3 10-2 10-1 1 10 周波数 [Hz] 合体 102 103 宇宙膨張の 加速度計測 ⇒ダークエネル ギーの制限 DECIGO最大の目的 インフレーション（宇宙誕生後10-35秒後）の直 接観測 – – – – – インフレーション存在の実証 インフレーションモデルの正否の判断 パリティの破れの検証 テンソル、スカラー、ベクトルモードの分離 などなど 成功すればノーベル賞確実 ロードマップ 2009 10 ミ ッ シ ョ ン 11 12 13 14 15 16 22 23 24 R&D 製作 R&D 製作 SWIM 17 18 19 20 21 DICIGOパスファインダー (DPF) ⇒安東 目 的 要素技術の実証試験 ス コ ー プ 衛星１台 アーム１本 25 26 27 28 29 R&D 製作 Pre-DECIGO DECIGO 最小限のスペックで 重力波検出 重力波天文学の発展 衛星間共振器の実現 衛星３台 干渉計１台 衛星３台 干渉計３台 ×４クラスター DECIGO暫定組織 代表： 川村 (国立天文台) 副代表： 安東 (京大理) 運営委員会 川村 (国立天文台)，安東 (京大理)，瀬戸 (京大理)，中村 (京大理)，坪野 (東大理)， 佐藤 (法政大工)，田中 (京大基研)，船木 (JAXA/ISAS)，沼田 (Maryland)， 神田 (阪市大理)，井岡 (KEK)，高島 (JAXA/ISAS)，横山（東大理） Pre-DECIGO 佐藤(法政大工) 検出器 サイエンス・データ 沼田 (Maryland) 安東 (京大理) 田中 (京大基研) 瀬戸 (京大理) 神田 (阪市大理) 衛星 船木 (JAXA/ISAS) デザインフェーズ DECIGO パスファインダー ミッションフェーズ リーダー： 安東 (京大理) プロジェクトマネジャー：TBD 検出器 レーザー 上田 (国立天文台) 植田 (電通大) 武者 (電通大) ドラッグフリー ハウジング 佐藤 (法政大工) 森脇 (東大新領域) 坂井 (JAXA/ISAS) スラスター バス 船木 (JAXA/ISAS) 高島 (JAXA/ISAS) データ 神田 (阪市大理) 最近の進展、現状、今後 DPF：小型科学衛星３号機 – ２０１１年ミッション提案書を提出 – それに向けてR&Dを推進中 DPFサイエンス検討会（２００９年１１月） – 地球重力場測定の可能性検討 – 東大ビッグバンセンター主催 第８回DECIGOワークショップ（２０１０年６月） – 日程、テーマ等、現在検討中 – 東大ビッグバンセンター主催 研究協力等 LISA – 第１回LISA-DECIGOワークショップ開催（平成２０年１１月） – サポートレター – 第２回LISA-DECIGOワークショップ開催の検討中（平成２１年２月？） Stanford Univ. – 帯電制御その他で共同研究 ⇒ MOU NASA Goddard – ファイバーレーザーの共同研究 ⇒ 検討開始 JAXA誘導制御グループ – フォーメーションフライトの共同研究 東大ビッグバンセンター – DECIGOがメインテーマの一つとなる 国立天文台・先端技術センター – 協力体制についての検討中 まとめ DECIGOにより、重力波天文学が大きく発展 することが期待できる。 DPFの打ち上げが最重要なステップ そのために各研究機関との研究協力を行っ ている 小型科学衛星３号機にぜひとも採択されたい Sora 聞きたいな 宇宙の産声 DECIGOで！
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